時間:2022-03-25 11:44:45
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機電一體化設計論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1平臺框架之中的站群
1.1明晰站群特性協同設計依憑的平臺,包含細化特性的工作站群。細分出來的多樣站群,依循多重的認知背景。機械設計特有的工作站群,能完成關涉機械的設計。這類設計路徑,包含擬定好的任務書、流程關聯的運算、CAD協同下的建模。采納CAE,面對建構起來的多重模型,予以仿真優化。更替原初的模型,變更為明晰的工程圖。在這以后,再把描畫好的圖例,遞交給體系之中的PDM。協同設計依憑的控制算法,涵蓋多層級的職能。依循設定出來的總方案、規劃出來的總流程,搭配最優硬件。選出來的控制算法,包含帶有自適應特性的PID。采納某規格下的Matlab,予以仿真解析。采納軟件協同路徑下的開發工具,例如嵌入特性的ADS,來描畫預設的算法屬性,同時調試這一算法。
1.2工作站群獨有的功能虛擬特性的樣機、建構好的評估站群,經由PDM的路徑,獲取機械協同下的控制算法。依循給定流程,建構一體化這樣的樣機。與此同時,還要創設電控特有的仿真模式。采納某規格下的CAE,優化給定參數。其他關涉的工作站群,可以經由虛擬樣機,獲取明晰的反饋結果。把反饋得來的數值,當成后續時段的設計指引。根據反饋方向,審慎修補缺陷。各時段的文檔歸整、工作站群特有的修護,涵蓋多層級的技術。制備明晰的產品說明,審慎處理多重圖片。項目關涉的專利申報,也被涵蓋在這一范疇。帶有管理特性的工作站,可被設定成單獨架構下的站點,也可融匯至預設的站點之內。設計管理特性的這類站點,能夠查驗設計之中的可行性,有序管控進度,并調和主體沖突。
2多時段的平臺運作
一體化特有的設計平臺,建構在Web的根基之上,擬定了多重的工作站群。在開發之后,應考量的側重點,是后續時段的真正運作。細分出來的運作時段,整合了初始時段的概念設定、接續的細化設定、平臺建構及評估、制備樣機及評估。首先應考量的,是擬定可行特性的落實方案。采納多學科特有的互通語言,以便描畫完備的設定流程。現有的最優語言,被看成UML。它采納了配套特性的成熟技術,帶有可視化的傾向。它適宜篩選出來的多重領域,獲取廣泛認同。在這種語言下,各科目特有的設計者,能夠妥善互通,擬定任務書。把制備好的產品,看成帶有概念特性的總設計。
后續時段的細化設計,應圍繞預設的樣機線索,在彼此協同之中,明辨彼此職責。項目組這一層級的PDM,在后續的這個時段,凸顯了側重價值。它能隨時跟蹤,把處理得來的精準數值,分享給擬定好的完整團隊。若需要某一范疇的協同,即可經由特有的Web,來訪問界面以內的PDM,獲取期待中的數據。技術文檔特有的歸整及處理,包含說明書。設計人員歸結得來完備的設計流程,把帶有典型特性的珍貴經驗,存留至知識庫。這就便利了接續的復用,提升設計實效。
3結語
采納UML特有的新穎技術,促動了跨科目情形下的互通協作。采納了并發架構下的設計路徑,促動設計成效的提升。虛擬特性的樣機運用,規避了串行路徑下的時間耗費。這種情形下,設定好的研發團隊,就預留足量時間,來創設細微特性的新穎細節。一體化架構之中的協同設計,在接續的實踐之中,應被不斷改進。
作者:彭善生單位:湖南瀟湘技師學院湖南九嶷職業技術學院
關鍵詞:機電一體化,發展方向,技術應用
機電一體化技術是面向應用的跨學科的技術,它是機械技術、微電子技術、信息技術和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。
1機電一體化技術的發展狀況 1.1 數控機床的問世,為機電一體化技術的發展寫下了歷史的第一頁; 1.2 微電子技術為機電一體化技術的發展帶來了勃勃生機; 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發展為機電一體化技術的發展提供了堅強基礎; 1.4 激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使機電一體化技術的發展躍上新臺階.
2機電一體化技術發展方向
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合,其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展,其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎;而計算機網絡的迅速崛起,為數字化設計與制造鋪平了道路。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。 2.2 智能化
即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。論文參考網。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展,為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。 2.3 模塊化
由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。在產品開發設計時,可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。 2.4 網絡化
由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能,利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統,使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處,因此,機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。 2.5 人性化
機電一體化產品的最終使用對象是人,如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機電一體化產品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環境相協調,使用這些產品,對人來說還是一種藝術享受。
2.6 微型化
微型化是精細加工技術發展的必然,也是提高效率的需要。微機電系統(Micro ElectronicMechanical Systems,簡稱MEMS)是指可批量制作的,集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。
2.7 集成化
集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合,又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率,應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次,使系統功能分散,并使各部分協調而又安全地運轉,然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來,使其性能最優、功能最強。 2.8 帶源化
是指機電一體化產品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機電一體化產品,自帶動力源具有獨特的好處。論文參考網。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。 2.9 綠色化
綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求,機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境,產品壽命結束時,產品可分解和再生利用。
3 典型的機電一體化產品 機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有:數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD/CAM系統等。典型的機電一體化基礎元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。論文參考網。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。
4 機電一體化的技術應用
在重工業企業中,機電一體化系統是以微處理機為核心,把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來,采用組裝合并方式,為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件,增強系統控制精度、質量和可靠性。
4.1 智能化控制技術(IC)
由于重工業具有大型化、高速化和連續化的特點,傳統的控制技術遇到了難以克服的困難,因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經 網絡等,智能控制技術廣泛應用于重工業企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面,如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(DCS)
分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展,分布式控制系統的功能將越來越多。不僅可以實現生產過程控制,而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能,成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散,故障影響面小,而且系統具有連鎖保護功能,采用了系統故障人工手動控制操作措施,使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比,其功能更強,具有更高的安全性,是當前大型機電一體化系統的主要潮流。 4.3 開放式控制系統(OCS)
開放控制系統(Open Control System)是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持,按此標準設計的系統,可以實現不同廠家產品的兼容和互換,且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯,實現控制與經營、管理、決策的集成,通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯,實現測量與控制一體化。 4.4 計算機集成制造系統(CIMS)
重工業企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體,用以實現從原料進廠,生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前重工業企業已基本實現了過程自動化,但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理,難以適應現代重工業生產的要求。未來重工業企業競爭的焦點是多品種、小批量生產,質優價廉,及時交貨。為了提高生產率、節能降耗、減少人員及現有庫存,加速資金周轉,實現生產、經營、管理整體優化,關鍵就是加強管理,獲取必須的經濟效益,提高了企業的競爭力。
4.5 現場總線技術(FBT)
現場總線技術(Fied Bus Technology)是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術(如4~20mA,DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線。現場總線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表,如智能變送器、智能執行器和現場就地控制站等的發展。 4.6 交流傳動技術
傳動技術在重工業中起著至關重要的作用。隨著電力、電子、技術和微電子技術的發展,交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性,電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動,數字技術的發展,使復雜的矢量控制技術實用化得以實現,交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用,同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎,應用不斷擴大。
綜上,我們不難發現機電一體化技術在現在的社會生產中占據了越來越多的行業和領域,并且隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
【參考文獻】
1李建勇. 機電一體化技術[M].北京:科學技術出版社,2004.
2張華. 機電一體化技術應用[M]. 北京:電子工業出版社,2002.
3芮延年. 機電一體化系統設計[M]. 北京:機械工業出版社,2004.
4唐懷斌. 工業控制的進展與趨勢 [J].自動化與儀器儀表,1996(4)
5蔡慶蘇,孟梅芳; 機電一體化技術及其應用研究 [J];科技創業月刊;2005(3)
摘要:機電一體化是一項交叉密集型技術,該技術的應用能夠促進機械工程領域的發展,本文對機械一體化在該領域的應用進行探究。本文立足于機電一體化內涵等理論,分析機電一體化的多元具體化應用,并對應用趨勢進行展望。
關鍵詞:工程機械;機電一體化;應用
引言
伴隨著現代社會不斷發展,各種科學技術不斷進步,完善。各類的學科融合也愈加密切。通過多種學科技術融合發展,極大的促進了工作效率,精化了發展途徑。舉個例子,就目前來看,機電一體化技術在多種領域的實際技術操作中都應用到。通過其技術的精確性和操作便捷性性等來大力的推進,改良了當前的工業生產,技術,管理層面的模式操作。需要注意的是,目前針對于此的技術操作仍屬于初級發展階段,還需后續不斷的研究深化。本文通過對其技術應用的分析為后續的研究發展做先行探索。
一、機電一體化內涵及作用
(一)機電一體化內涵
“機械電子學”,也就是機電一體化的學科表達,機電一體化技術是基于計算機技術進一步發展的新型技術。通過將計算機,機械制造,機械控制技術等技術融合貫通,互相聯系。來達成更為高效的操作需求。從上個世紀中期,就有開始將電子技術運用到機械操作中的實例,并取得一定的實踐成果。在后來的發展中,電子技術與機械技術不斷的融合發展。伴隨著機電一體化進程的不斷深入,更智能,更高效成為了后續發展的主旋律。以機電一體化為大綱發展,囊括機械制造,電子信息技術,機械控制,系統傳感服務等等,逐漸運用到了更多的領域。
(二)機電一體化作用
通過運用機電一體化技術,在機械制造領域來說能夠更好的去設計,匹配符合人們需求的機械產品。從而進一步推動當前的機械智能發展。結合實際的運用所需,當前運用機電一體化技術制造的產品多符合輕便,易于操作,攜帶等特點,能夠更好的為人們提供信息服務。伴隨著人工智能的不斷發展,工業生產自動化,控制自動化,電子產品自動化,以及智能機器人等等不斷問世,推動了行業發展。從大環境來看推動了當前的國體經濟發展,優化了當前的生產模式。
二、機電一體化技術的應用特點
(一)自動檢測
機電一體化技術與計算機操作技術密切相關。通過運用計算機技術來對機電一體化技術進行技術指導,操作指示,同時,計算機技術也運用在機電一體化技術的檢測,修正環節。通過對機械制造,機械設計環節的信息采集,數據分析。來對其進行技術檢測,針對操作過程中出現的程序錯誤和異常情況檢索,并通過計算機技術演算制定相應的應對方案。以警報預警的形勢對外傳送,便與操作人員發現處理。在通過計算機技術管理下進行機械制造,機械設計更具有安全性,穩定性與操作便易性。
(二)高精度
作為新型的機電融合技術,機電一體化具有高精度,高效率的特點,在進行機械制造,機械設計之前對其所需數據進行調控配比,保證操作步驟的準確性,極大的提升了操作效率。現代的設計,制造業不斷的完善發展自身生產的流程穩定性,準確性。保障了生產準確度,提升整體的操作規范性。舉個例子,在進行建筑施工時需要進行混凝土攪拌,其中投入的物料比是一個需要精確度較高的操作。而通過電子計算機技術對其實際的物料比調控,再結合機械按配比投入,保障了混凝土質量。整體而言,此種高精度的操作環節極大的提升了工程建設效率。
(三)低耗能
除此之外,機電一體化技術還有著損耗低的優勢,舊式的工程建設過程中,由于缺少計算機的精確管控,不能及時更進管理建設信息,在實際建設中出現問題時需要專業的技術人員進行每個操作環節的技術檢測。此種工作模式不僅浪費人工成本,還不能完全保障其檢測質量,操作效率低下。而計算機技術下通過即時使用的最低損耗量來進行工程建設,最大限度的降低了物料,建設成本損耗。
三、機電一體化具體應用領域分析
(一)監控領域應用
不僅僅是提升整體的工程建設效率,機電一體化技術還能維護建設過程中的設備運行,通過一體化技術來對工作環境中的建設儀器,設備進行技術,故障檢測,一般情況下,當出現檢測故障時情況時,檢測儀器通過警示,聲音,調節亮度等對外播報,便與技術維修人員更快的針對故障部位進行維修,在保障建設效率的同時降低建設損耗。而監控管理過程也能更為直觀的了解到建設進程從而依此制定后續的建設方案。
(二)調整施工精度領域應用
在過去傳統的工程建設中,在面臨建設精確數據時需要進行更多的人工演算,在出現設計誤差和偏差情況下,都有可能差之毫厘失之千里。從而影響到整體的工程建設質量。而引入機電一體化技術后,能夠更好的對建設施工過程進行精確調控。
(三)節能領域應用
在減少能源損耗,最大限度的運用已有材料方面,機電一體化技術可以很好的通過精確的電子計算來對現有物料配比,分配其建設任務。保持當前的各項建設數值維持在臨界工作值,在保證建設效率的同時最大限度的節省了建設生產所需材料。與舊式的工程建設相比,不僅是建設效率的提高,建設材料的節省,還能將當前的建設材料最大限度的使用,將各級建設環節緊密結合。
四、機電一體化應用領域趨勢與發展方向
(一)機電一體化的應用趨勢
就目前來看,機電一體化技術在今后的網絡信息安全維護,微電子技術,傳感器方面的應用將會有較好的發展前景。
伴隨著當前社會的不斷發展,計算機網絡,互聯網系統受眾越來越廣。所以,結合時展大環境,將機電一體化技術同網絡安全技術捆綁發展。實現一加一大于二的發展建設。在保障機電一體化技術的市場競爭力的同時,更為便易的為網絡用戶服務,保障其活躍用戶黏性。而機電一體化技術與微電子領域相結合,將其使用模式優化,更加靈巧,輕便。除此之外,機電一體化技術與傳感器的聯合應用,提高了操作精確性。
(二)機電一體化的發展方向
長久來看,機電一體化的今后發展延生方向有微型化,系統化和智能化三類。伴隨著當今社會科學技術的不斷發展,成熟,人們更傾向于使用便捷,操作簡單,輕巧靈便的工具。通過運用機電一體化技術將其與微型設計結合,必將受到人們喜愛,推廣。從工程建設方面來看,整體的操作流程繁瑣復雜,為了達成對各個操作建設環節的進度了解,從而更好的制定后續的建設方案,采用機電一體化技術對其調控,管理,整合建設施工的各項建設任務。此外,當前網絡的不斷發展,各項行業,建設設計都講求人工智能。在人工智能領域,結合機電一體化技術發展,提高生產效率,降低能源損耗。
結語
結合上述,本文文章旨在探討在工程建設,機電制造,設計中機電一體化技術的合理應用。在了解機電一體化運用技術后將其合理科學的結合到工程建設環節,提高建設效率降低物料損耗,提高建設精確性。在今后的發展過程中可與微型電子,人工智能領域相結合。彰顯其良好的發展前景。同時,通過本篇文章的表訴,為后續的研發人員做前行調查。望后續能有更多的專家學者投身于新型機電一體化技術運用不同的建設領域中。促進機械,機電建設行業發展。
參考文獻:
[1]盛中華.
試探機電一體化技術發展趨勢[J].
中國新技術新產品,2018(03):112-113.
[2]覃翼.
淺議機電一體化系統中智能控制的應用[J].
低碳世界,2018(03):60-61.
[3]梁之勝.
試論機電一體化技術的應用及發展趨勢[J].
建材與裝飾,2018(28):203.
[4]周小靈.
機電一體化技術的現代應用與發展思考[J].
中國高新區,2018(11):14-15.
[5]尹相慧.
探析機電一體化中電工新技術的運用[J].
中國戰略新興產業,2018(32):126.
[6]王曉平.
機電一體化技術在機器人領域中的應用[J].
電子技術與軟件工程,2018(14):88.
[7]張建國,吳新佳.
機電一體化技術的應用及發展趨勢探究[J].
南方農機,2018,49(18):117-118.
[8]魏延鵬.
傳感器技術在機電一體化中的應用[A].
天津市電子工業協會.天津市電子工業協會2018年年會論文集[C].天津市電子工業協會:,2018:3.
[9]蘇迅文.
論文摘要:機電一體化是現代科學技術發展的必然結果,本文簡述了機電一體化技術的基本應用,并對機電一體化專業就業前景及就業方向進行了分析。
0 引言
作為全國發展較為落后的省份,到貴州主政不到一年的省委書記、省長趙克志指出,工業強省戰略是貴州更好更快發展的必然選擇,因此,“十二五”時期貴州將重點實施工業強省戰略和城鎮化帶動戰略。在這樣的時代背景下,作為職業院校的一名教師,深感機電一體化專業又迎來了發展的春天。隨著現代科學技術的不斷發展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。但機電一體化專業就業前景如何,機電一體化專業就業方向有哪些?這些問題成了很多家長和同學們想要了解的問題。
1 機電一體化技術的基本應用
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。其基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術,根據系統功能目標和優化組織目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統,則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。
1.1 在現代機械制造業中的應用
傳統機械制造業是建立在規模經濟的基礎上,靠企業規模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優勢的,它強調資源的有效利用,以低成本獲得高質量和高效率,其生產盈利是靠機器取代人力,靠復雜的專業加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業是以信息為主導,采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業,其特征是全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環保協調的綠色制造。現代制造業集成了現代科學技術的發展,充分利用電子計算機技術,使制造技術提高到新的高度。近年來,制造工程領域的新技術相繼誕生,如計算機數字控制、現代集成制造系統、柔性制造技術、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。
1.2 在飲料行業中的應用
機電一體化技術是當今發展最快、應用前景最為廣泛的技術之一。機電一體化技術在食品、飲料包裝機械的開發、設計和制造過程中的應用。不僅使單機的自動化程度大大提高,而且使整條包裝生產線的自動化控制水平、生產能力得到很大提高,使其競爭能力遠遠超過傳統的機械控制的同類設備。可以大大改善食品飲料包裝生產設備產品的質量,提高其國內、國際競爭能力。
1.3 在鋼鐵企業中的應用
在鋼鐵企業中,機電一體化系統是以微處理機為核心,把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來,采用組裝合并方式,為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件,增強系統控制精度、質量和可靠性。
2 機電一體化專業就業前景
有關研究報告顯示“機電一體化”一詞最早是日本提出的,在上世紀80年代初,日本名古屋大學最早設置了“機電一體化”專業。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列入“863計劃”中。機電一體化專業是精密機械——電子技術(含電力電子)——計算機技術等多門學科交叉融合的產物,屬高新技術,也是當前發展最快的技術之一,它是先進制造技術的主要組成部分。它的發展推動了當前制造技術的迅速更新換代,是產品向高、精、快迅速邁進,使勞動生產率迅速提高。由于我國逐漸成為世界制造業基地加上傳統企業面臨大規模的技術改造與設備更新,國內急需大量先進制造技術專業人才。而“十二五”時期貴州將重點實施工業強省戰略,因此我校機電一體化專業的畢業生可以立足貴州,放眼全國,就業前景很好,而且往屆畢業生普遍反應待遇較好。畢業生主要在各行政、企業、事業單位從事機械、電氣工程、常用電器的維修、安裝與調試以及技術管理等工作。具體就業方向有:
2.1 機電一體化專業
從事機電一體化液體灌裝生產線及商品包裝自動化機械運行、維護、管理、技術改造等工作的機電一體化高等技術應用性專門人才。可在大型啤酒、飲料、食品及商品包裝生產企業從事現代化自動機與生產線的維護和管理工作,也可在相關的自動機與生產線的生產廠家或設計部門、營銷單位從事技術工作。
2.2 機電一體化專業(計算機輔助設計與制造方向)
從事機電產品的計算機輔助設計(CAD)與計算機輔助制造(CAM),并熟練使用和維修數控加工設備的機電一體化高等技術應用性專門人才。
可在模具設計及制造、機械加工、塑料、五金、電子產品、計算機生產等企業從事數控機床的加工工藝設計編程,數控機床的調試、維護及加工操作,從事生產和技術管理工作,也可以從事國內外數控設備的營銷工作。
2.3 機電一體化專業(模具CAD/CAM方向)
從事利用計算機技術和數控加工技術對模具進行設計和制造等工作的機電一體化高等技術應用性專門人才。
可在模具、機械、五金、塑料、家電等生產企業從事模具計算機輔助設計與制造等方面的技術工作,也可在企事業單位從事與本專業有關的經營、管理工作。
2.4 機電一體化專業(機電CAD技術方向)
在機電一體化產品、設備的設計、制造、維修、管理、技術改造與服務過程中專門從事用電腦繪圖設計、信息處理和資料管理的高等技術應用性專門人才。
可在機械設計、制造與裝備行業、模具制造業,輕工、家用電器、電子制造業從事設計、制造、技術改造、產品營銷、設備管理與維護等工作。
市場調研發現機電一體化專業是一個寬口徑專業,適應范圍很廣。我校該專業學生在校期間除學習各種機械、電工電子、計算機技術、控制技術、檢測傳感等理論知識外,還將參加各種技能培訓和國家職業資格證書考試,如維修電工,PLC程序設計師,CAD制圖員等國家級職業技能鑒定考試,學生必須考取相應的技能證書后才能取得畢業證,充分體現重視技能培養的特點。歷屆學生畢業后主要面向珠江三角洲各企業、公司,從事加工制造業,家電生產和售后服務,數控加工機床設備使用維護,物業自動化管理系統,機電產品設計、生產、改造、技術支持,以及機電設備的安裝、調試、維護、銷售、經營管理等等。
參考文獻:
[1]李建勇.機電一體化技術[M].北京.科學出版社.2004.
[2]高鐘毓.機電控制工程[M].北京.清華大學出版社.2002.
[關鍵詞]機電一體化 技能大賽 中職 機電專業 教學改革 技能實訓
中等職業學校技能比賽并不是社會新鮮事物,很多年前它就是我國技術學校、中專和大學內部選拔人才的一種方式,很多勞動模范和技術能手從技能比賽中脫穎而出。隨著職業教育不斷發展以及企業職業崗位對人才規格、能力要求的提高,傳統的中等職業學校對學生的培養方式已經無法滿足企業對人才提出的技能要求。所以,在國家教育部的指導下,全國中等職業學校技能大賽作為一種新的制度出現,開拓出一條“以就業為導向,以大賽促專業建設改革”的職業學校,不斷提升教學質量的革新之路。
大賽在推進職業教育教學改革方面進行了很多有效的探索和嘗試,取得了豐富的經驗,得到了學校和社會的認可,逐步形成了“普通教育有高考,職業教育有大賽”以及將技能大賽“覆蓋所有中等職業學校、覆蓋所有專業、覆蓋所有教師、覆蓋所有學生”的良好局面。大賽檢閱了職業教育的教學成果,同時展示了職教學生的精湛技能、認真負責的職業態度,體現了學生既有專業知識,又有拓展能力和實際操作能力的綜合素養。本人作為一名中職學校教師,從事機電專業教學已有6年,連續3年帶領學生參加青海省中等職學校技能大賽,經本人指導過的學生在青海省中等職業學校技能大賽中取得了優異的成績。現在此談談機電一體化技能大賽如何為我校機電專業教學指明了方向。
機電一體化技能大賽促進職業教育模式的轉變。
技能大賽促進了職業教育人才培養模式的根本轉變,體現了職業教育的根本特性,實現了引導職業教育科學發展。它不僅檢驗了學生的技能水平,檢驗了學校的師資力量,同時也檢驗了學校的課程建設和管理水平,是一場從學生到學校的全方位檢驗。
我校地處青海省互助縣,學校堅持以服務為宗旨、以就業為導向的辦學方針,在落實“培養我省產業群急需的一線技術工人”這個辦學目標上,把“工學結合、校企合作”作為人才培養模式的切入點,嘗試探索推進“1+1+1”的辦學模式,工學交替,半工半讀,把學生技能比賽、學科建設、實習實訓基地建設與職業資格取證作為工作重點,提高學生的職業能力與綜合素質,幫助學生順利完成由學生身份到企業員工身份的轉變與適應,把學校辦成特色鮮明、效果明顯、能適應經濟發展的技術工人的培養基地。
打造職業教育特色專業,培養技能型人才。
依據機電一體化大賽指導思想,調整課程模塊化設置在機電專業教學計劃中提出培養目標是“應用型、技能型實用人才”,除此之外,還要增加競爭意識的培養和創造思維的培養,突出職業道德教育,加強綜合職業能力和綜合素質的培養。另外,要體現使一部分學生畢業后升入高等職業教育繼續深造的目標要求。所以,課程設計要通過教育思想、體制、內容、方法、手段的創新,根據我省產業需求進行開發。結合我校情況,將課程設置分為幾個模塊:文化基礎模塊、專業理論模塊、技能實訓模塊和崗位訓練模塊。學生在學完文化基礎課和基本專業理論課后,設置鉗工、車工、維修電工、電子電器四個技能實訓模塊。不但要訓練學生的動手操作能力,而且要求學生取得相應模塊的職業資格等級證書,這樣有利于學校培養的學生更貼近于社會經濟發展的需求。
根據機電一體化大賽考核內容,提出技能教學方法為使教學過程更加符合當代中專生的特點,突出中等職業學生的職業技能培養,針對機電專業職業技能教學要求,提出技能教學方法。把以學習課程為中心轉變為以學會技術、完成任務為中心,以項目形式體現其教學內容。全國大賽機電一體化項目的主要形式就是用PLC編程實現任務控制,所以,我在《PLC技術及應用》課程教學中主要采用項目教學為手段,不斷提高學生分析問題、解決問題的能力,結合實際生產控制,制定相應的實訓項目,讓學生分組完成實訓項目,是學生不斷提高解決實際問題的能力。以PLC(Fx2n系列)為例,首先讓學生用學過的指令實現各種電氣控制線路圖,模擬實現工業生產控制中的小項目,如電機順序控制、工業洗衣機、自動軋鋼線、郵件分揀系統等;然后在機電氣一體化實訓臺進行分塊練習,熟練掌握每一個單元的自動控制功能;最終目標是將各單元組合為能夠實現不同生產要求的控制系統。這些技能訓練都來自我們身邊的生活和生產,學生對教學課題感興趣,認識到所學的東西非常有用,能解決現實問題,學習熱情自然高漲起來,從而學習的自覺性和主動性也隨著提高。教師積極利用這一點,引導學生主動思維,開始由教師提出問題,激發學生的興趣,引導學生分析問題、解決問題,再逐漸轉變為學生提出問題、自行分析問題和解決問題。這樣,不但提高了學生學習PLC知識的興趣,而且還提高了學生分析問題和解決問題的能力。
分析機電一體化大賽出題形式,開展實訓項目教學。
縱觀近幾年全國技能大賽機電一體化項目的試題,都是模擬企業中自動化控制要求較高的流水線生產設備設定的控制要求。當然,對這些題目我們在平時教學中不可能遇到,但是對于這樣的任務要求,可以拆分為幾個子項目進行處理,這就是我們近年來研究的實訓項目教學。筆者結合近幾年的機電專業課教學實踐,將實訓內容劃分成若干個可獨立進行的基本訓練單元,每個訓練單元對應一個實訓項目。以《維修電工》課程為例。這門課有一個明顯的特點,就是計算少,理解內容較多,動手能力訓練項目較多。那么,如何使學生更快、更容易、更輕松地學好這門課程呢?本人主要采用項目教學法進行學生的技能訓練。首先要圍繞專業人才培養目標和教學計劃要求,根據實訓室的具體條件設置維修電工實訓項目;接著按照基本技能訓練、專業技能訓練、綜合應用訓練模塊進行分類(其中綜合應用訓練項目可獨立設置為實訓課程,如電機與電器控制),以一個可獨立進行的、有完整教學內容的訓練單元作為實訓項目,并要求有成果展示。學生要根據實訓項目的任務要求,包括實訓目的、方法、步驟、要求、達到的標準以及所需的儀器、設備、工具、材料等,進行獨立的學習和訓練。最后,學生完成實訓項目并寫出實訓報告;教師要給出此次實訓項目的評價。經過幾年的教學摸索,結合平時的實際技能的教學經驗,這種項目教學法使教學效果有了明顯的提高。
從技能大賽中發現問題,加強教師的實踐能力。
隨著我省的開發開放,我校不斷探索推進“1+1+1”的辦學模式,即一年基礎理論知識學習、一年動手實踐能力培訓、一年到企業頂崗實習。在頂崗實習中,學生帶著任務按照崗位技能的要求參加鍛煉,企業按照準職工進行管理,讓學生參與具體的生產實際操作。同時,教師要與學生共同下企業,不僅把學生管理從學校延伸到企業,而且促進了“雙師型”教師隊伍建設,讓學生和教師在企業技術人員的指導下熟悉掌握新知識、新技術和新工藝,在生產實踐中得到鍛煉,以提高學生的綜合素質和職業能力。教師也可以接受新的專業知識和信息,掌握專業技術發展動態,了解企業和社會對本專業的需求。教師從技能大賽中發現問題并在企業實踐中尋求學習路徑和解決辦法,這是提高教師參加企業實踐的關鍵所在。產學研結合是促進教師學習專業知識、提高專業素質和專業能力的有效途徑。學校通過校企合作,積極開展技術攻關或產品研發,也可以利用本專業的技術力量,開展科技服務活動,培養教師的科研素質、創新能力和技術應用能力,提高教師的實踐能力。
隨著科學技術的飛速發展,教育的方法和手段應適應這一發展的需要,傳統的純理論教學已不能適應新的教育目標,加強實踐能力和創新能力的教育已勢在必行。本論文所探討的機電一體化課程教學方法及其教學改革策略的應用研究,是結合當前國內中等職業學校機電一體化類課程教學內容設置及其實驗實踐教學現狀而提出來的,能夠有效地提高機電一體化類課程的教學效果,對于這一類的理論知識多且深、動手實踐能力要求高的課程而言,必須要不斷加強實驗實踐教學的份量,而本論文也是重點探討如何開展實踐動手能力的訓練,對于進一步提高機電一體化類課程的實驗實踐教學效果無論是在理論方面還是在實踐方面都具有較好的借鑒和指導意義。
技能大賽是對我國職業教育成果的大檢閱,它不僅引導人們重新認識職業教育,而且讓社會重視和支持職業教育。中職學校以此促進教育模式改革、課程教學改革、人才培養、“雙師型”教師隊伍建設和實訓基地建設,形成了“普教有高考,職教有大賽”的新局面。
參考文獻
[1]趙松年,李恩光,裴仁清,機電一體化系統設計[M],北京:機械工業出版社,2004.
[2]鐘波,陳容,馮云,高職機電一體化專業實踐教學模式的改革與探索[J],職教論壇,2006(6):79—80.
[3]韓培慶,高職教育實踐教學模式改革的思考[J],職教論壇,2006(6):23—24.
[4]何龍,祁傳琦,項目教學法在機電一體化專業綜合實訓中的應用[J],成都航空職業技術學院學報,2005(4):40—41.
關鍵詞 高職 機電類專業 畢業設計-頂崗實習一體化
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
Graduation Design Guidance and Practice of Mechanical and
Electrical Majors in Higher Vocational Schools
CAO Jianjun
(Changzhou Textile Garment Institute, Changzhou, Jiangsu 213164)
AbstractThis paper analyzes the importance of graduation designs in mechanical and electrical majors for higher vocational education, summarizes experience of guiding graduation designs in mechanical and electrical majors adopted mode of Integration of graduation design and working practice, and characteristics of graduation designs in mechanical and electrical majors for higher vocational education were embodied.
Key wordshigher vocational education; mechanical and electrical majors; integration of graduation design and working practice
1 高職機電類專業畢業設計(論文)的目的與意義
2004年教育部辦公廳14號文《關于加強普通高等學校畢業設計(論文)工作的通知》指出,畢業設計(論文)是實現培養目標的重要教學環節。其在培養大學生探求真理、強化社會意識、進行科學研究基本訓練、提高綜合實踐能力與素質等方面,具有不可替代的作用,是教育與生產勞動和社會實踐相結合的重要體現,是培養大學生的創新能力、實踐能力和創業精神的重要實踐環節。①
機電類專業是高職教育中專業技術性強、就業行業口徑最寬專業之一,專業技術性、綜合性突出,其畢業設計是專業技術與行業企業生產實踐的綜合,是各單項技術、單項技能的綜合運用,是培養學生發現技術問題,從文獻、技術資料、生產實踐和調查研究中獲取信息,分析問題、并解決問題能力的關鍵教學環節。另外對提高學生寫作基本技能,提高學生綜合素質有著重要作用,可為學生的可持續發展提供源動力。
2 機電類專業畢業設計工作指導與實踐
筆者自2005年以來,一直擔任我校機電一體化技術專業、電氣自動化技術專畢業設計指導教師,并負責畢業設計的管理工作,對于采用“畢業設計+頂崗實習” 一體化模式,介紹一下我們的做法。
2.1 畢業設計與頂崗實習一體化
(1)時間安排一體。高職教育一般三年制,時間短,教學課程多,把畢業設計安排在頂崗實習期間,學生邊頂崗,邊畢業設計,時間上得到了保證。
(2)畢業設計、頂崗實習指導教師一體。頂崗實習期間,學生是雙重身份,既是企業新員工,又是學校學生。畢業設計指導教師同時也是頂崗實習指導教師,在進行畢業設計指導同時,進行學生崗位指導,使其更好的適應工作崗位。
(3)畢業設計課題內容與崗位工作一體。一般來說,課題由指導教師與學生一起探討確定。常見課題可分為以下幾類情況:層次較高的技術應用設計類,比如:RS智能繞絲機電氣系統的設計、鋼鐵生產火焰切割機PLC改造、基于TPC7062K觸摸屏的微生物發酵PLC控制系統等;裝配調試類: 高鐵用電器組件的裝配、單晶爐控制系統安裝與調試、橇裝式加油機的安裝與調試等;維護管理類:變電所系統管理及維護、英派斯跑步機使用及維護等;操作生產類:包裝機操作與維護、電纜生產操作流程、計算機主板SMT的生產工藝流程、二極管生產工藝等;技術文獻類:硬盤原理及其修復技術、機電一體化在紡織行業的應用與發展等。
可見,每一個課題均涉及不同的行業、企業,且與崗位工作密切相關。在畢業設計+頂崗實習一體化模式下,畢業論文內容與企業行業實際相結合,體現了工學結合的教改思路,體現了教學過程的實踐性、開放性和職業性。②
2.2 校內師生雙選、校企共同指導
校內指導教師實行雙選,教研室公示每位指導教師的基本情況、擅長的領域,學生選擇適合的老師, 而教師選擇專業和方向對口的學生。教研室根據學生工作單位、學生崗位、教師指導人數集中協調,確定每位學生的校內指導教師。企業教師一般由企業安排的師傅、班組長、部門負責人擔當,學生把相關師傅信息上報給校內指導教師,校內指導教師在走訪學生時,要與企業師傅詳細交流,了解學生頂崗實習、畢業設計的詳細情況。
2.3 規范畢業設計格式標準
高職畢業設計論文,雖然在內容深度上降低了要求,但在邏輯性、規范性方面對培養學生文字書寫、表達水平,提升學生文案處理能力方面具有重要意義。高職畢業設計格式一直沒有自己獨到標準,一直以來都向本科設計看齊。我們在本科院校的基礎上,加以調整,形成自己的格式標準。實施中,適當降低語句表達要求,但是論文層次、邏輯條理、文字格式、圖表格式嚴格按照標準執行,培養學生嚴謹、一絲不茍的工作作風。
2.4 多形式組織答辯
提高教師服務意識,采用多樣化的答辯方式。大部分在學校周邊參加頂崗實習學生,返校參加集中答辯。人數相對較多的企業學生,可以申請企業現場答辯,教研室業余時間組織教師深入企業,與企業師傅共同進行。個別學生因參軍、異地工作,采用書面答辯方式,提交答辯報告。
2.5 立體化指導、檢查監督
畢業設計過程中,指導教師采用電話、QQ、飛信、Email等方式加強聯系指導、督促,要求學生嚴格按畢業設計工作計劃實施,學生要定期向指導教師匯報階段成果。規定指導教師要利用業余時間,走訪學生。教研室統一組織中期檢查,加強檢查監督,每月要求指導教師上報指導學生狀態數據,如所指導的學生工作單位、工作崗位、企業指導師傅及電話、課題名稱、進度等信息,督促教師加強指導。
同時,學校組織實施“百名教師下百企業”專項畢業工作檢查,組織教師們交叉檢查學生設計情況及教師指導情況。學校教務對每屆畢業設計論文開展抽查、優秀論文評選活動,優秀論文推薦參加省級評選,起到了很好的監督、促進作用。
3 成效及思考
采用一體化的畢業設計模式,大大提高了學生畢業設計的積極性,打破由教師出題,學生擇題,理論完善,缺乏實踐的傳統畢業設計模式,較好地實現了每人一題,起到了師生互動交流及教學相長效果。這樣培養出來的學生,獨立思考能力強,專業發展潛力大,近年來的畢業生就業跟蹤調查,充分證明了這一點。
“畢業設計+頂崗實習” 一體化模式,適應高職學生現狀,可操作性強,也體現了機電專業畢業設計的高職特色,對實現專業目標培養目標起到了很好的促進。然而,從最終形成的文章上來看,內容上包括學生頂崗實習工作,又不僅是學生簡單的勞作總結,而是結合行業、崗位、工作內容及專業技術的再學習、再提升、再應用。這種總結性、應用性的文章書寫過程,幫助學生在平凡、簡單的崗位上,充分認識自己所從事的工作意義,更深入的了解企業、了解行業,從而更好地實現專業技術、職業技能的應用。但是,筆者認為,這樣的文章深度、廣度、設計性、原創性存在不足,嚴格意義上說,不能叫設計,筆者個人認為稱之為頂崗實結更為合適。
可以這么說,通過機電類專業畢業設計教學環節,提升了學生技術、技能、管理的可持續發展力,為其事業進一步發展和提升打好了基礎。希望不久將來,高等職業技術教育的畢業設計能夠形成自己的標準及規范,更好地指導一線教學實踐。
參考文獻
關鍵詞 課程設計 質量 機電專業
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
1 機電專業課程設計的重要性
機電一體化技術不是機械技術與電子技術的簡單疊加,而是二者的有機結合。一直以來由于在基礎課與專業課教學中缺乏機電知識綜合運用能力的培養和訓練,學生在學習了機械設計、機械制造和電子技術、微機原理與應用等基礎課程以及數控技術、機電一體化技術等專業課之后,仍然不能很好地將機、電的知識融會貫通,不能很好地將所學知識運用于實際生活生產中的機電一體化系統的綜合設計,遇到這類問題常常無從下手,存在不少困難。
機電專業課程設計是一個重要的實踐性教學環節,一般安排在控制原理、數控技術、機電一體化技術等專業課學習之后。要求學生能夠綜合運用所學過的機械、電子、計算機和自動控制等方面的知識,獨立進行一次機電結合的設計訓練,主要目的是:①②
(1) 承上啟下。在學習完相關專業課和即將進行畢業設計之前,初步建立“系統設計”的思想,以及相關能力的培養,為畢業設計奠定基礎。
(2) 結合生產生活中的機電產品,學習機電系統總體設計方案的擬定、分析與比較的方法,進一步提高學生對本專業重要性的認識。
(3) 通過對機械系統的設計,掌握幾種典型傳動機構、導向機構及執行機構的工作原理、設計計算方法與選用原則。如齒輪/同步齒型帶減速裝置、蝸桿副、滾珠絲杠螺母副、直線滾動導軌副等以及相應機構的消間隙方法及裝置。
(4) 通過對進給伺服系統的設計,掌握常用伺服電動機的工作原理、設計選擇方法與控制驅動方式。如步進電機、交流伺服電機、直流伺服電機等。
(5) 通過對控制系統的設計,掌握一些典型硬件電路的設計方法和控制軟件的設計思路。如控制系統選用原則、CPU選擇、存儲器擴展、I/O接口擴展、A/D與D/A轉換配置、鍵盤與顯示電路設計等,以及控制系統的管理軟件、伺服電動機的控制軟件設計思路等。
(6) 通過對機床夾具的設計,充分了解夾具在保證加工精度和提高生產率方面的重要性,掌握典型夾具的工作原理、設計計算和定位分析與選用原則。如數控鉆床工作臺設計、數控銑床工作臺設計、箱體端蓋鉆锪孔鉆模設計及動態仿真、車床撥叉兩個25孔鉆模設計及動態仿真等。
(7) 通過對機電產品零件生產工藝設計,掌握一些典型零件的加工工藝規程設計的內容及步驟,工藝路線擬定的方法和步驟。如CA6140型車床主軸箱箱體工藝路線設計、軸類零件數控仿形加工、型腔零件數控仿形加工等。
(8) 培養學生獨立分析問題和解決問題的能力。
(9) 鍛煉提高學生閱讀應用手冊和標準、查閱文獻資料以及撰寫科技論文的能力。
2 提高機電專業課程設計質量的方法
2.1 選題
選題是決定專業課程設計質量的關鍵。題目的內容應該圍繞機電一體化技術,難度和工作量要適中,既不要太難太大,拿到題目后使學生無從下手;又不要太易,照葫蘆畫瓢即可以完成。而應該使同學們能夠在3~4周的時間中綜合應用所學過的課程知識,同時查閱相關工具書及文獻資料,通過總體方案論證、設計計算、選型、三維繪圖及裝配,論文撰寫,最終完成題目的內容。近幾年我院對機電專業課程設計的題目逐步進行規范,機電專業課程設計的對象主要結合生產生活中的機電產品(系統),分為機電產品生產工藝設計、機電產品制造夾具設計、機電系統進給伺服系統設計等三個主要方向。通過課程設計完成可以使學生有一定的成就感,進一步提高對本專業的學習興趣。設計的機電產品主要有(下轉第190頁)(上接第169頁)CNC機床、工業機器人、三坐標測量機、自動雕刻機、全自動洗衣機、果蔬自動烘干機等。
2.2 質量控制
2.2.1 規范課程設計過程
整個課程設計包括:確定題目及任務書、學生選題及進行課程設計、成績評價。其中任務書包括:題目,主要完成內容及具體工作量(說明書字數及設計圖紙大小、數量)。課程設計的時間一般為3~4周,指導教師根據具體題目進一步安排學生詳細的進度安排,并督促學生按期完成進度任務。具體執行時為保證質量主要采取以下措施:
* 一人一題;同一題目不同參數可以擴展至兩題;
* 必須有設計圖紙(裝配圖和(或)零件圖,或工藝流程圖、工序卡);
* 提高、規范機械制圖能力,圖紙嚴格按機械制圖標準、規范執行。其中,裝配圖要求:結構、投影關系、剖面、標題欄格式、配合、總尺寸、技術要求、線條、字體、字號、標準件標注及國標等;零件圖要求:結構、投影關系、剖面、標題欄格式、尺寸、公差、粗糙度、材料、熱處理等以及技術要求、線條、字體、字號等;
* 認真撰寫設計說明書。設計說明書要求清楚地敘述整個設計過程和詳細的設計內容。內容一般不少于10000字符,要求條理清晰、圖文并茂、符合國標。
2.2.2 規范成績評價賦分標準
成績評價應能充分反映課程設計的全過程,目前我們制定的專業課程設計賦分標準如表1所示。
從表1可以看出,成績評定既包括學生的主觀態度,又包括其完成的具體內容情況。
課程設計結束后,教研室根據指導人數,每名教師抽取所指導學生的20%比例,由全體指導教師組成小組,對設計內容、結果、教師給分等進行集體評議,以使課程設計成績評定更加合理。
通過規范課程設計選題、規范課程設計過程、規范課程設計成績評定,使我院的專業課程設計質量明顯提高,為同學們后續的畢業設計奠定了良好的基礎。
注釋
【關鍵字】機電一體化 高等數學 改革
一、高等數學課程在高職機電一體化專業的重要作用
隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發展,成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術,該專業要求學生能利用計算機輔助設計軟件進行結構設計,并能進行簡單的機電產品設計,重點培養的是高級應用型技術人才。高等數學是機電專業的一門重要的基礎課,科學合理的機電數學教學內容,對學生專業課程學習、可持續發展以及職業素養培育具有基礎和支撐作用:
二、高職機電專業高等數學的教學現狀
1、教學內容與專業脫節。高等數學課程的自身特點是邏輯的嚴密和抽象性,很多同學認為高等數學理論性太強,比較枯燥,不好學懂,因此學生的學習積極性不高。而之所以出現這種現象,是因為:高等數學與專業課程的結合不夠緊密,很多院校較多地注重在數學領域研究數學,并沒有在機械工程領域研究數學,這就造成了高等數學的學習與機械類專業課程學習的脫節,缺少實用性。其次,高職類院校在課時不足的情況下對高等數學的課時進行縮減,這就造成了學時少和內容多的矛盾,很多老師為了完成教學任務只能在課上多講,造成沒有時間和學生互動,學生的困惑得無法及時解決,從而使學生產生畏懼和厭學心理,嚴重影響了教學效果。
2、考核方式單一。很多高職院校目前采用的仍然是傳統的單一理論考試,仍然是重視考核結果、忽視考核過程、重視考核理論、忽視考核能力的。因此,我們在考核過程中要注重考核過重,擯棄傳統的單一理論形式,采取期末考核和考核過程并重的形式,不僅要考察學生理論知識的掌握,還要考察學生的學習能力。
三、高職機電專業高等數學的改革途徑
1、教學內容的改革。在內容選取時我們注重加強專業針對性,探討數學教學內容與專業教學內容的深度銜接,實行教學內容模塊化,層次化,做到因材施教,將數學建模與數學實驗的思想方法融入到課程教學,培養學生分析問題、解決問題的能力和創新能力。
根據機電一體化專業課程需求,我們遵循“以應用為目的,以必須夠用為度”的選取原則,將傳統的高等數學課程的內容進行合理的切割,并加以優化和整合,將本門課程設計為三個模塊:首先是基礎模塊,我們以機電一體化專業課程涉及到的數學知識點來設計教學內容,把各知識點與相關的專業課程內容結合起來轉化為課程的教學項目,突出數學知識與專業內容的聯系,每一項目均以相關的專業實際問題引入;其次是應用模塊,我們認為每一項目要有該知識點在相關專業領域內應用的學習案例,讓學生在應用數學知識解決專業問題的實踐活動中掌握知識,增強數學內容與專業實踐的相關性,提高學生的理論聯系實際能力。再次是拓展模塊,即引入數學建模和數學實驗,以機電一體化相關案例和數學模型的實例為引領,將數學的基礎知識合理地連接、過渡到專業上,為后續專業課的學習打好堅實的數學基礎。
2、教學模式的改革。在教學模式方面我們可以適當地采用翻轉課堂教學模式,“翻轉課堂式教學模式”是指學生在課下完成知識的學習,而課堂變成了老師學生之間和學生與學生之間互動的場所,包括答疑解惑、知識的運用等,從而達到更好的教育效果。主要將教學分為課前、課中、課后三個階段,在授課之前,檠生提供相關內容的微課視頻、課件和素材資源等,并利用手機教學軟件“云班課”、QQ群、等手段布置學習任務,學生根據相關任務,結合自己的實際情況,通過微課視頻先自行學習,并記錄自己在學習過程中遇到的難點和疑問。在課堂中,通過互動來完成教學和學習,由學生互相分享學習效果,討論、解決學習過程中的問題,再由教師進行重難點的分析講解。通過這個過程,學生逐步提高了自主學習能力,構建了適合自己的知識體系,同時也使課堂教學具有了很強的針對性,學生增強了學習的目的性,極大地提高了教學效果。課后,我們還可以利用手機教學軟件云班課的云服務功能可以記錄跟蹤每個學生的每次學習行為和學習時長,同時可以對學生的總體學習進度和每章節的學習進度進行評價統計。學生的筆記、練習、測試、活動等情況可作為平時學習的考核依據。
3、考核方式的改革。教學評價是對教學效果的檢驗,傳統的考核評價方式不利于學生持續發展能力的培養,因此,該課程在考核中改變了傳統的單一理論考核,我們在改革學生考核評價方式時遵循多主體、多形式、重過程的開放性原則。在考核時我主要采用的是以過程為主的多元化考核方式,將過程化的考核貫穿于整個學習過程中,實現態度、理論、能力的全方位考核,主要分為:平時考核、終結性考核和平時加分三部分,其中,平時考核主要包括課外作業、考勤、云班課中的在線測試、練習等活動記錄;終結性考核就是我們常說的理論考試;其他項加分是指數學論文、角色互換、回答問題時學生的表現等等。
關鍵詞:機電一體化;執行元件;方案設計
機電一體化技術的迅速發展使得機構在實現原理和組成內容等方面有了突破性的進展,發展成為具有更廣泛意義的廣義執行機構。廣義執行機構是由是驅動元件與執行件(或執行機構)組成的可控執行機構,是機電一體化系統的核心。廣義執行機構最主要的特點就是可控性,它的輸出運動是由機構參數和輸入函數共同決定的,改變控制程序就可使同一機構系統實現不同需要的輸出運動或改進機構的運動和動力參數,因此廣義執行機構具有傳統機構無可比擬的優越性和更大的設計空間。電動機是將電能轉化為機械能的裝置,可以說是現在世界上使用最普遍的裝置,如果沒有電機這樣的裝置,我們甚至無法想象我們這個世界會是什么樣子。但原始的電機的功能卻是單一的,就是接受電流以后轉動,轉數是恒定的,然而,人們對生產、生活的速度要求卻是多種多樣的,由它帶動的機械對轉數的要求也是多種多樣化。
一、總體方案設計思路
1.總體設計要求
蓋板能夠實現可靠的打開及關閉是實現遠程操控系統在各種惡劣環境下可靠地執行勤務和值守任務的保障,也是遠程操控系統實現從勤務狀態到戒備值守狀態快捷、可靠、準確轉換的關鍵。因此,為使此機電一體化執行元件在遠程操控的各種工作狀況下均能可靠地工作,其總體設計應滿足如下要求:(1)應保證蓋板在關閉狀態下,密封可靠.具有防雨、防潮、防鹽霧侵入等功能,并且使關閉后的蓋板結構牢同,具有防盜、防撬和防撞擊功能。保證此機電一體化執行元件在承受較大的外力撞擊后,仍能正常可靠地工作,蓋板仍能正常、輕松地開啟。(2)蓋板的開啟和關閉應平穩、可靠、快捷,并可同時實現自動扁閉和應急人工手動啟閉。具有機電聯動互鎖功能,保證自動啟閉可靠、準確,手動扁閉輕松、方便,不誤動,不鎖死。(3)此機電一體化執行元件結構應盡量緊湊、體積小、重量輕,以便于在整個系統中的結構布置。(4)所控制的蓋板在開啟位置同樣應保持鎖定狀態,并能保證在承受高頻、強沖擊載荷作用下不致松脫,從而造成誤關閉的現象。
根據以上總體設計的要求,初步設想蓋板采用骨架式蒙皮結構,為防止盜撬并適應各種惡劣的工作環境,蓋板的啟閉門軸以及啟閉用機電器件在蓋板關閉的狀態下均應藏在平臺本體的內側。蓋板關閉的鎖定裝置考慮采用具有防盜撬功能,能同時承受縱橫向載荷的卡板式機械電子雙控互鎖式門鎖,要求門鎖在蓋板承受較大的撞擊后,仍不失效且能正常開啟。另外,卡鎖裝置應與蓋板自動啟閉驅動和傳動裝置實現聯動。當采用電子開鎖時,應在開鎖同時,接通驅動電機和電磁離合器,使蓋板自動啟閉。而當采用機械開鎖時,則應切斷驅動電源并使離合器分離。
2.機電一體化執行元件組成和接口
本文所研究的機電一體化執行元件主要分為三個部分:機械部分、電驅動執行部分、信號檢測及控制部分,機械部分主要包括蓋板、滑軌、減速器、絲杠等構件。電驅動執行部分主要包括驅動電機、電磁離合器以及卡鎖電磁鐵等構件。信號檢測及控制部分主要有單片機、各傳感器及數據傳輸總線組成。機械部分和電驅動執行部分完成整個過程巾的運動和能屠傳遞,信號檢測及控制部分負責監測和接收蓋板的狀態信號,對數據和信息進行存儲、變換等處理,并發送指令給驅動電路,以完成規定動作。
二、各組成部分方案設計
1.機械傳動部分設計
本機電一體化執行元件的傳動機構主要由電機、減速機構、離合器和絲杠等組成。通過驅動電機,經減速器帶動絲杠轉動,然后再通過與之配合的螺母把絲杠的旋轉運動轉變為蓋板的平行運動,從而控制蓋板的打開與關閉。減速器采用齒輪減速,主要是考慮其體積小,重量輕,傳遞轉矩大,并且啟動時轉動慣量較小。采用滾珠絲杠主要是考慮其傳動比大,軸向推力大,可使蓋板肩閉輕松方便,另外,滾珠絲杠為非自鎖絲柙,其傳動具有可逆性,當位于減速器與滾珠絲杠之間的離合器脫離時,蓋板町采用手動啟閉,而不會由于傳動鏈逆向自鎖而卡死。
2.機電一體化執行元件工作流程分析
此機電一體化執行元件要實現遠程控制,通過操作上位機發出指令來控制遠程的電機正反轉以及停轉來控制蓋板的打開和關閉。并通過檢測裝置檢測蓋板的位置和工作情況,并把蓋板的工作狀態反饋給上位機。在本機電一體化執行元件中主要是對蓋板打開以及閉合的控制、卡銷電磁鐵和電磁離合器的控制。經過各方面的考慮,其中包括成本的考慮,選擇采用位置控制的方式。通過對被控對象位置的檢測達到系統控制的目的。蓋板開啟至工作位置時的鎖定可采用常閉式電磁鐵控制鎖定銷的運動來實現。在開啟位置卡鎖電磁鐵斷電將蓋板鎖定。而要將蓋板關閉時,電磁鐵工作,蓋板解鎖,即可在動力驅動下關閉。蓋板的鎖定機構要同時具有手工解鎖功能,以備手動啟閉蓋板之需。
三、信號檢測與控制部分方案設計
在蓋板平臺的控制系統中,單片機控制器通過CAN總線可以從上位機獲得控制指令和運動數據,控制器輸出的控制信號,經電機驅動器處理后控制直流電動機,從而控制蓋板的運動。主控模塊作為控制系統的核心部分對此機電一體化執行元件進行統一安排和調度,它通過分析監控平臺傳送的控制指令、系統狀態和全局環境信息,規劃蓋板運動的軌跡并完成相應的運動控制。控制部分實現的功能:(1)實現蓋板的開關動作:在單片機的作用下,控制電機實現蓋板的開關動作。(2)實現微機軟件控制蓋板:利用計算機的軟件實現單片機與上位機的通信,完成蓋板的開關動作。其中系統的主要部分就是單片機控制外部電機的轉動以及單片機和上位計算機的通信。這兩個功能正是單片機系統中常用的關鍵技術,本論文在后面的章節中將會著重介紹這兩個方面的功能。此系統具有以下特點:(1)使用方便:體積小,重量輕,不占用太多的空間。(2)操作簡單:操作人員通過遠程計算機實現蓋板的開關動作。(3)程序簡單:無論是計算機還是單片機的程序都很簡單,不占用太多的程序空間。(4)成本低:使用最為簡單的控制方案。本系統對蓋板的控制更加智能化,開關過程更加可控化,可以利用一個單片機控制多個蓋板的開關動作。甚至可以通過微機和單片機的連接,在用戶的可視化窗口上隨時控制蓋板的開關,從而形成一個較為智能的蓋板控制系統。基于單片機的蓋板檢測與控制系統可以分為:(1)微機及控制軟件:提供用戶微機程序界面,并將用戶對蓋板的操控轉化為控制指令發送到下位機。(2)單片機控制單元:監測和接收外部狀態信號,并發送指令給驅動電路,控制蓋板的開關。(3)驅動電路:驅動蓋板的電機動作,帶動傳動機構實現蓋板的開關。(4)檢測部分:利用傳感器檢測各器件的狀態,并進行反饋。
總之,隨著科學技術的飛速發展,特別是機電一體化技術在諸多領域的應用,促使系統的智能化程度越來越高,并日益成為此類執行元件發展的一大趨勢。
參考文獻:
[1]李慧君,張青,田志斌.機電一體化系統概念設計過程模型的研究.機械設計與研究。2002,11―12
[2](日)曲澤真淵.電動機的選擇和使用方法.上海科學技術文獻出版社.2006(03)
【論文摘要】《機電專業英語》課程是我院機電一體化技術專業的專業基礎課程,其學習的目的是培養學生掌握較高的專業英語水平以備更好地學習先進的機電一體化技術。本文結合本校專業英語課程設置的特點針對該課程課堂教學的開展提出了自己的看法,并以4mat教學設計系統為理論依據以促進提高該課程課堂教學效率的目的。
隨著全球經濟一體化進程的加快,科技的發展對高技能人才知識和能力的要求逐步提高,為了更好地學習先進的機電一體化技術,加強交流,加快發展,具備較高的專業英語水平尤為重要。基于這樣的發展要求,開設專業英語課程的學習是必要的。我院開設該課程的目的是學生在已有基礎英語學習的基礎上開設的一門專業基礎課,其目的和任務是使學生掌握一定的機電一體化技術專業英語基礎知識和技能,能夠掌握機電類專業常用的詞匯,具有一定的讀、寫、譯的能力,能借助詞典閱讀和翻譯有關英語資料,并且能順利地閱讀,理解和翻譯有關的機電專業英文文獻從而進一步提高英語閱讀能力,并能在今后的生產實踐中有意識地利用所學知識閱讀最新的專業英語文獻,為從事創新性的工作打下基礎。
一、《機電專業英語》課程學習的現狀
本課程的基本情況是:總課時為26節,每周兩節,教學過程無多媒體輔助教學;使用教材為姚永玉,常云朋,周麗丹編著,人民郵電出版社出版的《機電專業英語》,實施教學實施對象為09級機電一體化技術專業所有學生,包括高職和高技。
基于以上的情況,課程學習前本人對專業學生做了問卷調查,調查發現,40%學生認為英語底子薄弱,對該課程的學習幾乎無任何興趣;30%認為該課程與普通英語是一回事,再學習覺得是重復;10%認為不知道學習什么東西,學習無用;20%認為既然開設了總有它的道理。面對學生這樣的學習態度,本課程的教學仍然走原來的老路的話,課堂教學的效率是可想而知的。因此本人對以往的《專業英語》課程教學進行了反思,并針對09級機電一體化技術專業《機電專業英語》課程的課堂教學作了嘗試性的實踐,希望從中能夠找到一些專業英語課堂教學的有效模式。
二、課堂改革的理論依據——4mat教學設計系統
4mat教學設計系統分為四個步驟,步驟一:創建經驗,這一點非常重要,如果教師精心設計的話,這一象限的活動可以抓住學生的注意,激活他們的原有知識。步驟二:呈現內容,活動的目的在于理解教師傳授的概念。步驟三:展開練習。最后步驟四鼓勵學生運用所學。這些步驟通常在課堂教學中得以運用,體現了一種自然學習循環的模式,或者可以說是對教學進行思考的方式。4mat體現了一個自然循環的過程,我們可以借助它拓展教學活動,提高學習者主動學習的可能性。國外有研究調查表明目前尚不清楚在什么條件下使用4mat系統能使學生的成績得到明顯提高,但有一點毫無疑問,即教師使用這一系統教出來的學生與使用傳統教學方法教出來的學生相比,前者學生的學習動機更加明顯。基于這種結果,結合我校機電一體化技術專業《專業英語》課程現在的狀況,可以借鑒4mat系統針對機電一體化技術專業學生學習該課程學習動機不足,課堂教學沉悶,教學效率低的情況有一定的改善作用。
三、《機電專業英語》課堂教學改革的思考
針對學生英語現有的基礎,根據4mat教學設計系統所體現的學習自然循環的過程,本人將其教學過程分為以下幾個環節來具體實施:
(一)課堂實施環節一:課堂互動環節,開展“游戲”
該環節實施的理論基礎是:4mat教學設計系統步驟一:創建經驗。
該環節是整個教學過程中最重要的部分,這個部分如果不能吸引學生的注意激發他的原有知識,那么接下來步驟的實施是毫無意義的。高職學生英語基礎相對而言比較薄弱,學習興趣不高,如何能夠讓她在學習的初期階段找到自己的自信顯得尤為重要。在這個過程中我們采用聯系(connect),組織(orgnize),形象化(visualize)三個4mat將教學設計系統當中的有效措施幫助學生創建經驗,激發原有的知識水平,重拾英語學習當中的自信。基于如此的動機,我們可以在教學內容正式實施之前插入一些簡單英文的小笑話或者簡單英語的腦筋急轉彎,如:
teacher:johnny, why are you late for school every morning?
johnny:every time i come to the corner,a guidepost says,‘school--go slow’.
還可以例舉在翻譯當中因為不懂專業英語出現的小笑話,如:“pigiron”,有同學會從字面上理解成“豬鐵”(正確翻譯是生鐵),通過所學專業知識學生自己可以分析這種翻譯會有錯誤,這樣一來激發學生的求知欲,也為課堂教學下一個環節的正常進行打下了好的基礎。
(二)課堂實施環節二:課堂閱讀環節
該環節實施的理論基礎是:4mat教學設計系統步驟二:呈現內容。
該課程學習的目的就是通過學習能順利地閱讀,理解和翻譯有關的機電專業英文文獻從而進一步提高英語閱讀能力,有意識培養學生的閱讀能力是必要的。對于部分高職學生來說,讓他們在課堂上主動閱讀英文文獻往往很難,學生學習信心不足導致動力不足,需要給他們學習的鼓勵。
在方法上,可以給學生閱讀的短暫時間,比如說10分鐘,學生根據自己的能力看看自己在限定的時間內閱讀完成的進度,閱讀完成的地方指導學生做好適當的記號,并且完成幾項數據:1.10分鐘內閱讀多少句子。2.多少生詞可以根據上下文理解詞意。3.閱讀的文獻里有多少個不能理解的生詞。可以根據每次記錄的數據進行比較,閱讀的水平是否有所提高;閱讀的速度是否有提高;詞匯量有沒有增加;如果數據沒有變化,可以及時修正自己的閱讀方法。這樣一來,學生會在每次課后及時發現自己閱讀上的短處,更能促進閱讀水平的提高,對學生學習自信心的建立有積極地促進作用。
(三)課堂實施環節三:文獻翻譯環節
該環節實施的理論基礎仍然是:4mat教學設計系統步驟二:呈現內容
該教材專業文獻包括材料和熱處理,機械設計,加工工藝,電機控制,機電一體化技術和先進制造技術六大部分,兼顧了機電一體化技術的各個層面,文獻的特點是篇幅比較長。在問卷調查過程發現學生英語基礎差,全文進行翻譯不現實,因此在該環節當中可以挑選其中的某些段落進行翻譯,挑選的原則應該是:1.專業性強 2.生詞詞組多 3.翻譯有難度。學生通過傾聽來學習的方式容易感覺枯燥,因此在翻譯生詞詞組的時候可以結合當前實事和新聞進行解釋,不僅不給學生制造可能“開小差”的機會,還能起到調節課堂氣氛的作用。比如在解釋“mechanical design engineer”這個詞語的時候,可以先讓學生看一則廣告:
職位名稱:mechanical design engineer(機械設計工程師)
職位年薪:10-20萬
工作地點:江蘇省
招聘企業:歐美知名公司
所屬行業:儀器·儀表·工業自動化·電氣
企業性質:中外合營(合資·合作)
通過這則廣告學生可以從中獲取與該詞組相關的信息,而這些信息的詮釋往往比直接告訴他這個詞組的意義更為顯而易見。如果教室里有互聯網的話,還可以及時搜索與該職位的相關信息,該職位的招聘信息多為英文,也就說明如果你需要應聘這個崗位的話,必須能讀懂相關的專業英語。這種信息實質上起到了“學習暗示”作用,這樣往往比我們直接告訴他們學習的意義更有效果。
同時還可以介紹我們日常生活中金屬、集成電路的發展,機電一體化技術的發展,為學生提供一部分前沿的、熱點的英文資料,選擇學生非常感興趣的內容。樹立“以學生為中心”的教學理念,充分調動學生課堂學習的積極性,喚起他們的求知欲望。 總之,在該環節的教學中應該要體現多樣化教學,以任務為導向,引導學生投入學習過程,從而確保學生成功率(是指學生理解和準確完成練習的比率)。
(四)課堂實施環節四:課堂練習環節
該環節實施的理論基礎是:4mat教學設計系統步驟三:反復練習。
4mat系統當中就指出:“學生必須聯系所學內容,聯系首先進入了左半球模式,他們需要通過練習來學習,學生不僅可以保持理解事實,思想和概念,還能以某種形式使用這些概念。圍繞你設立的問題推動聯系活動的開展,可以幫助學習者掌握知識。在能夠創新之前應該熟練掌握各種技能,所以所學的知識不經過相關的練習訓練師不能形成程序性知識的。”鼓勵學生參與到各種練習活動中,教師隨之就他們的表現做出反饋如口頭表揚或者鼓掌等簡單的形式都有助于恢復學生學習英語的信心,課堂也因此活躍了。
(五)課堂實施環節五:課堂交流環節
該環節實施的理論基礎是:4mat教學設計系統步驟四:鼓勵學生所學。
很多時候我們課堂教學的最后一個環節是課堂小結,即對這節課所學知識的回顧。這種方式仍然體現的是一種以教師為中心的教學方式,教師該次課的任務是完成了但是學生學習后的收獲和存在的問題就不得為之了。對于90后的這一類學生來說,他們的求知欲、表現欲和交流意識很強。教師可以根據他們現階段的心理特征設置必要的課堂交流活動,讓學生在課堂上敢于表達自己的收獲,甚至可以鼓勵學生對課程課堂教學模式進行評價,然后對所有課堂記錄或其中的某些部分進行記錄和描述。之后,教師們去審視這些記錄,從中探索各自的課堂上都存在著什么樣的交流模式。通過這種方法,教師們獲得了關于課堂交流模式的直觀經驗,可以準確的判斷出什么樣的課堂交流能夠成為學生們進行更有效的學習提供機會,哪一種課堂交流會妨礙他們學習。
法雷爾在《反思課堂交流——亞洲案例》書中提到有效的課堂交流需要多種交流模式。在專業英語這樣的課程教學當中,交流模式應該是開放的,自由的,引導性的。在以往的教學中,很多時候我們采取的是一種機械的交流模式。如詢問學生:“這次課你學習了什么東西?”結果就是學生把板書念一遍就完事了。我認為,適合的交流模式可以更好的讓學生的思維在交流中相互碰撞、相互溝通、相互理解、相互啟發、互相幫助,讓不同智力水平、認知結構和思維方式的學生實現了“互補”,實現了共同提高,從而取得交流的實效。
本文以4mat教學設計系統為理論基礎將《機電專業英語》課程課堂教學過程分成五個環節進行實施,其目的是為了在沒有多媒體技術輔助教學的基礎上學生能認真學習專業英語從而掌握一定的機電一體化技術專業英語方面的技能,為學習世界先進的機電一體化技術打下堅實的語言基礎。
參考文獻
[1](美)楊雷迪斯?高爾著.教育研究方法導論[m].江蘇教育出版社,2003(2).
[2]普萊斯頓·d·費德恩,羅伯特·m·沃格爾 教學方法—應用認知科學,促進學生學習[m].華東師范大學出版社,2006(6).
指導老師:戴勝坤
設計要求:1、安裝資料及要求。包括:平面圖;用電負荷情況;供電電源情況;氣象及水文資料等。
2、選子:位置、型號的選擇
3、土建施工
4、設備安裝
課題二、小電流接地系統的故障選線的研究
指導老師:戴勝坤 地故障時,故障特點不是非常明顯,故障選線就顯得很有必要,所以,要求學生
比較詳細的了解國內外小電流接地系統故障選線的研究現狀和研究方法,對現有
的選線方法進行總結并加以改進,找到適合的故障選線的方法;3、 利用ATP的仿真軟件對小電流接地系統進行仿真;4、撰寫畢業論文。
課題三、64點溫度監測與控制系統的設計
指導老師:游佳
設計內容:64點溫度監測與控制系統針對室溫環境下的溫度監控,如大型機組的軸溫,大型變壓器油溫,化學反應過程,環境測試等。控制核心采用微處理器或單片機,監測64點溫度,溫度范圍0~100℃,采用半導體溫度傳感器AD590,按矩陣方式切換輸入信號。輸出8路開關控制信號和2路PWM模擬信號(具備PID控制能力)。同時要求利用微處理器或單片機的已有通訊接口或其它工業控制網絡實現數據上傳和控制。
設計要求:1.總體方案設計,需要提出至少兩種切實可行的方案,并加以比較,選擇一種最優方案;
2.根據總體方案設計硬件電路,需要有理論依據,有分析計算過程,選擇的主要元件要有原理和說明,所有元件必須有型號和參數;
3.軟件設計,使用匯編語言或C語言編成。主要軟件必須能在設計制作的硬件電路上正確運行 ,且能夠顯示被測試對象的溫度;
4.制作硬件電路,調試硬件和軟件,完成溫度檢測與測試點切換,實現溫度上傳并在屏幕上顯示或存盤;
5.撰寫畢業論文,嚴格按照畢業論文標準,論文引用其它文章和相關技術資料不得多于40%。
課題四、 用8051單片機設計一交通信號燈模擬控制系統的設計
指導老師:潘紋
一、設計任務與要求:
用單片機8051設計一個十字路口的紅、綠、黃交通信號燈控制系統,要求如下:
1)用紅、綠、黃三色發光二極管作信號燈。考慮到學生設計時的難度,只考慮一條道路相對的兩個方向,每個方向有紅、綠、黃三個燈。紅燈亮禁止通行,綠燈亮允許通行,每隔30秒紅綠燈交替變化。在每次由綠燈亮變成紅燈亮或者由紅燈亮變成綠燈亮的交替變化轉換時要求黃燈閃爍5秒,給行駛中的車輛有時間停靠到禁行線之外。
2)能實現正常的計時顯示功能。用倒計時方法顯示紅燈、綠燈、黃燈還需亮的時間。
3)能實現控制器總清零功能。 按下某個鍵后,系統實現總清零,計數器由初始狀態開始計數,對應狀態的指示燈亮。 二、根據設計任務與要求:畫出設計總電路圖,寫出設計程序。
課題五、單片機步進電機控制器的設計
指導教師:游佳
設計要求:1.用MCS-51單片機,通過軟件編程,設計一個步進電機控制器。要求能對步進電機實現正、反轉及速度控制,同時能對步進電機進行位置控制,即能控制步進電機從一個位置精確地運行到另一個位置。
課題六、傳感器在機電一體化系統中的應用及發展的研究
指導老師:周小薇
論文要求:1.了解傳感器在機電一體化系統中的作用及地位
2.機電一體化系統中常用傳感器的類型、特點、結構及用途等
3.如何為機電一體化系統選擇傳感器(舉例說明)
4.機電一體化系統中常用傳感器的發展
相關知識:本課題要求學生綜合《傳感器技術》《機電一體化技術》《控制電機》等相關知識進行編寫。
課題七、水輪機制動系統的設計
指導老師:周小薇
設計要求:
掌握一定的電氣控制技術的基礎知識,可以利用PLC進行編程,并且對氣壓傳動和液壓傳動有一定的了解。還要求能夠運用基本的繪圖軟件進行繪圖。
設計內容:
本設計共有三個部分:電氣控制部分、流體控制部分、PLC編程部分。
(一)電氣控制部分設計任務: 2.24點制動閘動作后向PLC發出制動成功或復位信號
3.壓力站氣路壓力數顯示向PLC發出4~20mA的模擬信號
4.根據PLC傳送來的4~20mA的模擬信號,顯示相應的轉速。
(二)流體控制部分設計任務:
采用節流閥控制流量,水份分離器凈化空氣,兩個三通換向閥分別控制汽缸的上、下腔;氣液混用三通球閥進行氣、油的轉換控制,多塊壓力表可直接讀數等。
(三)PLC編程部分設計任務:
根據給出的梯形圖進行編程。
課題八、畢業設計題目:恒壓供水系統設計
指導教師:黃衛庭
構成:PLC系統、變頻器、檢測保護電路、轉速測量等環節
要求:1、采用PWM變頻調速
2、有具體結構圖及外形圖
3、選用元器件合適
4、有控制電路圖、主電路原理圖、PLC程序框圖和清單
[注意:選題要結合實際供水工作。要求寫明本設計所涉及的分析方法或技術手段(如定性、定量分析的方法);要求有學生獨立的見解,設計內容要詳細寫明具體步驟]。
課題九、兩種液體混合的設計
指導老師:葉俊 一、控制要求
1.初始狀
此時各閥門關閉,容器是空的。 SL1=SL2=SL3=OFF
M=OFF
二、起動操作
按下起動按鈕,開始下列操作: (2)液體B流入,液面達到SL1時,YV2=OFF,M=ON,開始攪拌;
(3)混合液體攪拌均勻后(設時間為l0s),M=OFF,YV3=ON,放出混合液體;
(4)當液體下降到名 SL2時,SL2從ON變為OFF,再過20s后容器放空,關閉YV3,YV3=OFF,完成一個操作周期;
(5)只要沒按停止按鈕,則自動進入下一操作周期。·
三、停止操作
按一下停止按鈕,則在當前混合操作周期結束后,才停止操作,使系統停止于初始狀態。
四、要求:用歐姆龍型PLC技術設計
課題十、機械手控制的設計
指導老師:葉俊
一、機械手工作過程,且每次循環動作均從原位開始。
二、控制要求
1.在傳輸帶A端部,安裝了光電開關PS,用以檢測物品的到來。當光電開關檢測到物品時為ON狀態。
2.機械手在原位時,按下起動按鈕,系統起動,傳送帶A運轉。當光電開關檢測到物品后,傳送帶A停。
3.傳輸帶A停止后,機械手進行一次循環動作,把物品從傳送帶A上搬到傳送帶B(連續運轉)上。
4.機械手返回原位后,自動再起動傳送帶A運轉,進行下一個循環。
5.按下停止按鈕后,應等到整個循環完成后,才能使機械手返回原位,停止工作。
6.機械手的上升/下降和左移/右移的執行結構均采用雙線圈的二位電磁閥驅動液壓裝置實現,每個線圈完成一個動作。
7.抓緊/放松由單線圈二位電磁閥驅動液壓裝置完成,線圈通電時執行抓緊動作,線圈斷電時執行放松動作。
8.機械手的上升、下降、左移、右移動作均由極限開關控制。
9.抓緊動作由壓力繼電器控制,當抓緊時,壓力繼電器動合觸點閉合。放松動作為時間控制(設為2s)。
要求:用歐姆龍型PLC技術設計
課題十一、建立機械全自動洗衣機的工作電路模型
指導老師:方瑋
結構:由電動程控器、水位開關、安全開關(蓋開關)、排水選擇開關、 不排水停機開關、貯水開關、漂洗選擇開關、洗滌選擇開關等組成。工作原理:通過各種開關組成控制電路,來控制電動機、進水閥、排水電磁鐵及蜂鳴器的電壓輸出,使洗衣機實現程序運轉。
主要內容:進水控制電路,電動機控制電路,排水系統電路等。
要求:結合洗衣機的工作過程,給出以上電路模型號并說明原理,論文不少于5000字
課題十二、工廠變配電所的設計
指導老師:居劍文
一、設計的要求
根據設計課題的技術指標和給定條件,能夠獨立而正確地進行方案認證和設計計算,要求概念清楚,方案合理,方法正確,步驟完整。
要求會查閱有關參考資料和手冊等
要求學會選擇有關元件和參數
要求學會編制有關電氣系統圖和編制元件明細表
要求學會編寫設計說明書
二、設計說明書的內容
負荷計算及無功功率補償計算。
變配電所所址和型式的選擇。
變電所主變壓器臺數、容量及類型的選擇(配電所設計不含此內容)。
變電所主結線方案的設計
短路電流的計算
變配電所一次設備的選擇
變配電所二次回路方案的選擇及繼電保護裝置的選擇與整定
變電所防雷保護與接地裝置的設計
編寫設計說明書及主要設備材料清單
10、繪制變電所主結線圖、平面圖和必要的剖線圖、二次回路圖及其它的施工圖樣。
課題十三、電纜-架空混合線路的繼電保護問題的研究
指導老師:方瑋 研究現狀,了解目前電纜-架空混合線路的保護的配置的方法,優缺點,并根據
電纜的特點,架空線路的特點,提出適合于混合線路的保護的方案;
3、 提出適合于電纜-架空混合線路的繼電保護的方案; 4、撰寫畢業論文。
課題十四、鉸鏈四桿機構的運動特性分析
指導老師:潘紋
設計任務與要求
1)對鉸鏈四桿機構中的曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構三種基
本類型的運動特性進行分析。
2)每種類型各舉一個日常生活中常見的實例,畫出其基本圖表。對每種
類型要求用falsh或者authorware等做一個能動的形象逼真的例子。如吊起重物的起重機、運動的火車的機輪、橢圓儀、翻箱機、機械手爪等。
課題十五、數控銑床及加工中心產品加工工藝設計
指導老師:倪祥明 課題十六、機械手直線運動液壓系統的制作
指導教師:黃國祥
目的:實現機械手水平、垂直兩個方向的機械運動
任務:1、系統方案的設計與計算;液壓泵、液壓閥等技術參數的選擇;液壓輔助部件的選擇與購買。
2、液壓缸的加工制作。
3、液壓系統的安裝與調試。
4、電路系統的安裝。
5、技術資料整理與電子文檔的制作。
要求: 1、分組布置任務,每組可以是1人以上。
2、電子文檔要求打印,字數不少于5000字。
3、現場展覽制作產品,參加答辯。
課題十七、“中國結”造型設計
指導教師:張蓉
1.畢業設計的基本任務
著重提高在CAD/CAM軟件應用方面的實踐技能,樹立嚴謹的科學作風,培養綜合運用理論知識解決實際問題的能力。通過創建中國結造型設計、市場推廣、資料整理等環節,初步掌握應用CAD/CAM進行工業造型設計的方法和基本技能。
2.畢業設計的基本要求
通過畢業設計各環節的實踐,應達到如下要求:
靈活運用所學Pro/e軟件創建“中國結”,打印出造型設計步驟和造型圖;
對造型出來的“中國結”進行包裝設計。如用Photoshop或3dmax等軟件進行包裝,打印出用于市場推廣的效果圖;
寫出500字左右的論文小結
培養一定自學能力和獨立分析問題、解決問題能力;
通過畢業設計實踐,樹立嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的工作作風,并培養自己具有一定的生產觀點、經濟觀點、全面觀點及團結協作的精神。
3.“中國結”造型參考圖:
(造形和尺寸自定義)
課題十八、“福娃”造型設計
指導教師:羅進生
1.畢業設計的基本任務
著重提高在CAD/CAM軟件應用方面的實踐技能,樹立嚴謹的科學作風,培養綜合運用理論知識解決實際問題的能力。通過創建“福娃”造型設計、市場推廣、資料整理等環節,初步掌握應用CAD/CAM進行工業造型設計的方法和基本技能。
2.畢業設計的基本要求
通過畢業設計各環節的實踐,應達到如下要求:
靈活運用所學Pro/e軟件創建“福娃”,打印出造型設計步驟和造型圖;
對造型出來的“福娃”進行包裝設計。如用Photoshop或3dmax等軟件進行包裝,打印出用于市場推廣的效果圖;
寫出500字左右的論文小結;
培養一定自學能力和獨立分析問題、解決問題能力;
通過畢業設計實踐,樹立嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的工作作風,并培養自己具有一定的生產觀點、經濟觀點、全面觀點及團結協作的精神。
3.“福娃”造型參考圖:
課題十九、大功率高頻直流開關電源的設計
指導老師: 倪濤
通過該題目的設計,加強電力電子的學習和理解,系統學習開關電源的設計方法,綜合運所學過的知識,培養獨立工作,解決實際問題的能力,為走向工作崗位打一定的基礎
內容:
按技術參數設計一臺直流開關電源
主要技術參數:
輸入電壓:三相交流380V 輸入頻率:50HZ
輸 出:恒流50安 輸出電流變動范圍:0---50安連續可調
輸出電壓:0—60伏
要求:
1.按要求分階段寫文字材料;
2. 3.論文要按要求格式打印;
4.獨立完成
設計步驟:
1.閱讀國內外有關 2.選定開關電源集成控制器,學習其工作原理、應用方法;
3.主電路方案選擇,要有技術經濟比較;
4.主電路設計;
5.元器件的設計、計算、選擇;
6.控制電路、保護電路的設計;
7.打印論文
課題二十、三層樓電梯PLC控制系統設計與調試
指導老師:倪濤
設計內容: 1、不允許同時有兩層樓要求停電梯;
2、當二層不需要停時,能越過二層直接到達所需樓層。
要求:
分階段寫文字材料;
2、 3、論文要按要求格式打印;
4、獨立完成
步驟:
1、設計I/O配線表。
2、設計出電梯控制的梯形圖。
3、寫出指令表。
4、用編程器輸入指令。
調試運行。
課題二十一、車輛出入庫管理PLC系統設計
指導老師:楊芳
內容:編制一個用PLC控制的車輛出入庫管理梯形圖控制程序,控制要求如下:
1、入庫車輛前進時,計數器加1,后退則減1.
2、出庫車輛前進時計數器減1,后退則加1.
3、要求有顯示屏指示車庫內車輛的實際數目.
要求:
1.根據題意設計顯示電路,并按圖連接。
2.畫PLCI/O接口連線圖,并按圖連接。
3.編制梯形圖及指令語句表。
4.完成系統調試,實現控制要求。
課題二十二、水塔水位控制PLC系統設計
指導老師:楊芳
內容:1、保持水池的水位在S3——S4之間,當水位低于S3,則打開閥門進水,水位到達S4時,則關閉閥門。 水塔水位控制面板
要求:1.根據題意設計顯示電路,并按圖連接。
2.畫PLCI/O接口連線圖,并按圖連接。
3.編制梯形圖及指令語句表。
4.完成系統調試,實現控制要求。
課題二十三、用PRO/E軟件進行玩具造型設計
指導教師:羅進生
要求:利用軟件進行實體造型,寫出具體造型步驟。步驟清晰合理,造型思路明確。可以自己設計玩具形狀,分析所設計玩具市場前景。
參考圖樣:
課題二十四、基于PROE軟件的機械制圖三維模型庫開發及應用
指導老師:李廣坤
信息技術的快速發展改變著人們獲取知識的途徑和手段,加快了信息的交流和傳播。這種信息爆炸的現象不僅在改變人們的生活與社會的發展,也在改變著教育的方法與手段,尤其是對作為教學“第一現場”的傳統課堂產生了劇烈的沖擊,課堂教學的手段、形式和目標都在發生變化。從十幾年前開始普及的電子化教學,到現在的翻轉教學理念,都是這種沖擊的具體表現。時代的改變促使教育工作者必須改革傳統課堂以迎接信息時代的挑戰[1-6]。本文以高等工科專業教學中的機電一體化課程為研究對象,探討該課程翻轉教學的設計原則和實施方法,并給出課程的教學設計方案,為該課程的翻轉教學嘗試提供依據。
2 基于微課教學的翻轉教學體系框架
翻轉課堂是起源于美國科羅拉多州林地公園高中的一種新型教學理念與模式,它通過在網上錄制好的教學視頻等教學資源,讓學生在家中可以自主學習,從而將課堂教學時間解放出來,通過課堂作業、討論和答疑等新型課堂交互教學形式,檢查學生的學習效果,并解決學生的問題和疑惑。這個教學模式受到廣大學生和學校的歡迎,被稱為本世紀影響課堂教學的重大教學變革,受到全球教育界的廣泛關注。
該教學模式的重點是其將教學過程從傳統的教師傳授轉換為學生自學,這樣將教學過程的推動力由教師變為學生,更容易激發學生的學習熱情。但是由于不同學生的學習能力不同;眾多教學資源的制作和組織、仍然由習慣于傳統教學方法的教師來完成,因此,翻轉課堂教學模式的實施方法是其進一步得到推廣和發展的關鍵。
翻轉課堂教學模式實施的關鍵是充分利用信息技術手段,構建信息化的網絡教學環境;并通過重新規劃和設計課前、課內、課后的各種學習活動過程,提高學生的學習效率和質量。在翻轉課堂教學實踐中,以薩爾曼·可汗等美國教育專家推出的微課教學方法取得很好的教學效果。微課教學是一種在線提供時長5~15分鐘的教學視頻資源作為學生自主學習內容的網絡教學方法[2-5]。與傳統常規授課方法不同,微課的視頻內容常用以講授單一知識點或某個教學問題,因此視頻時間很短,一般在學生知識接收的生理極限之內,更便于調動學生的學習興趣,充分利用零散時間學習,開展自主學習使學習效果可以得到最佳化。目前,微課教學已經在基礎教育和一些技能教育實踐中取得很好的效果,但在高等教育論文的專業課程中如何實施仍處于研究嘗試中。
進行機電一體化課程的翻轉教學設計,首先要構建課程實施的教學體系框架,如圖1所示。與傳統教學方式不同,基于微課教學的翻轉教學中教師的大部分教學活動需要在課堂之外進行,教師進行知識傳授的方式也要從面對面直接傳授的課堂教學模式,改為借助微課等多媒體工具簡介傳授。首先,在課堂教學之前增加教學資源的制作與環節;并且在網絡上的微課教學資料與傳統的多媒體教學課件不同,需要更符合學生自主學習使用,便于學生認知和掌握課程的知識要點;在傳統教學中占主導地位的課堂教學將被削弱,教師在課堂教學中主要起到引導、答疑和評估的作用,幫助學生提高學習效率和質量。
3 基于微課教學的翻轉教學設計原則
由于基于微課教學的翻轉教學的新特點,在教學設計時需要注意以下的設計原則。
微課內容短小化 在基于微課的翻轉教學設計上要遵循人們認知和學習的一般規律。研究表明,人們的知識獲取的持續時間一般在6~7分鐘,超出這個時長,大腦接受信息的專注度和效率會迅速下降。因此,在知識點分解和微課視頻制作時一定要注意時長的控制。
微課內容表達方式的多元化 微課視頻的制作手段簡單方便、豐富多樣,可以根據教學內容的需要構架適合的教學場景,從而使教學更加直觀易懂、生動形象,以學生喜聞樂見的形式提高學習自覺性、積極性和學習質量。
教學資源內容更適合自主學習 在基于微課教學的翻轉教學中,學生作為學習的主體自主把握學習進程。因此在教學資源制作時,必須要保證其內容的完整性和連貫性,使不同學習能力的學生都可以通過這些教學資源順利掌握課程知識要點。可以考慮組織課程組,由多個教師合作來完成教學資源的制作,使教學資源的教學風格更符合學生學習的習慣。同時在教學資源中需增加學習過程的指導內容,便于指導學生順利高效地按時完成自主學習。增加學習效果的考核評估內容,幫助學生自我檢查學習成果,方便教師在課堂教學中進行引導。
教師翻轉教學效果評估與改進中的主導地位 在翻轉教學中,教師的課堂教學過程被弱化,但不等于教師在教學過程中的作用被弱化,教師在教學過程中影響教學的手段需要隨之改變。教師通過教學內容的設計和教學過程指導內容的描述來引導教學,雖然手段間接化了,但責任更重了。同時,教師還應注意在教學過程中通過相關的檢查和評估手段不斷了解學生的學習效率和效果,加以及時的指導;并在課程結束時對教學進行總結,以便在下一節授課式改進教學形式和手段,增強教學效果。
基于微課的翻轉教學實踐仍應遵循教育和學習的一般規律 基于微課教學的翻轉教學的教學實踐涉及教學設計和實施兩個方面,其中網絡教學環境的建設和課堂教學過程的實施是其教學實踐的基礎和關鍵,在這些教學活動中仍和傳統教學一樣,需要按照人們認知和學習的一般規律來進行。必須充分考慮學生的實際學習能力和內容教授方式的匹配,在教學過程中及時發現問題,及時加以改進。
4 基于微課的機電一體化課程翻轉教學設計
機電一體化課程是機電專業的一門專業核心課程,前導課程涉及機械設計、電工學、檢測技術、微機原理、控制工程基礎等多門專業課程,對學生的專業基礎要求高、專業知識面要求寬,學生需全面理解課程知識點,并能夠靈活應用,才能較好地達到課程學習要求。
傳統教學以教師理論講解相關知識點和設計分析方法,學生按要求在課后通過部分作業練習理解和掌握知識點。但由于涉及知識面較多,常常出現教師在黑板、PPT上講授、演示,學生卻聽得云里霧里。雖然機電一體化課程教學改革提出“在做中學、在學中做”的要求,在目前課時量不斷被壓縮而授課內容不斷推陳出新并日益增加的情況下,用傳統的教法明顯已難以保證教學質量的提升。通過基于微課的機電一體化課程翻轉教學模式,可以將教學工作的重點從教師的講授轉換為學生的自主學習,從而調動學生學習的主動性;把教師從不斷重復的教學過程中解放出來,通過不斷研究教學的形式與過程,改進教學方式和手段,增強教學效果。下面介紹基于微課的機電一體化課程翻轉教學模式中課程的教學流程及實施過程設計。
課程教學內容的分解與學習進度規劃 教師在課程教學資源制作之前,首先,要根據教學大綱確定課程教學所涉及的全部知識點和學習過程中的難點、重點。機電一體化技術涉及機械結構、檢測系統、數字控制器、接口技術、驅動技術等知識內容,因此,教學內容分解就需要在此基礎上細化知識點,并注意與其相關前導課程的教學內容銜接。其次,制定各知識點教學微課表達手段和制作方案,比如:新型機械結構的介紹用三維動畫,能夠更好地展示其工作原理與性能;電路分析則需要將工作原理動畫與性能公式推導相結合,更容易讓學生理解和掌握其設計計算的本質。最后,擬定學生的學習進度指導書,引導學生制訂學習計劃;確定學生自主學習過程中的評估點,安排檢測評估的方式與時間。
教學資源的制作與 根據課程設計得到的全部知識點,組織任課教師搜集教學的多媒體資源,進行整理和完善。目前網絡上的專業教學資源非常豐富,充分利用這些資源可以提高教師的工作效率、降低教學成本;但這些教學資源往往是針對不同學校的不同課程,因此需要根據自己的課程教學需要進行適當的修改和完善才能使用。同時要想增強教學效果,適應微課教學的需要,還需要根據學生知識接受的習慣和愛好,自行制作相關微課視頻內容。
將制作好的機電一體化全部知識點微課視頻、部分知識點相關的多媒體資源、學習進度指導書和機電一體化課程練習題、自測試題等教學資料上傳至學校網絡教學綜合平臺,通過該平臺的管理功能控制教學資料的與訪問權限,進行教學進度的管理。學生可以通過臺式電腦、筆記本電腦、手機等多種終端自主觀看微課視頻和其他多媒體教學資源,并完成學生工作頁上相關引導問題及學習筆記,同時學生也可以在該平臺上討論問題,分享學習體會。
課堂教學 基于微課的翻轉教學的課堂教學與傳統教學模式不同,重點不再是教師對知識的講授,而是用來完成對學生自主學習的引導、答疑、討論和檢測。因此,課堂教學活動的形式將變得更加多樣化。教師在課堂教學時需要定期對學生的學習進度進行引導,并通過課堂或網絡的測試檢查學生的學習效果,及時指出并糾正學生自主學習中出現的問題。也可以將從網絡交流中收集到的學生反饋問題進行集中性解答,并組織學生針對這些問題進行討論,從而促進學生對知識點的掌握和靈活應用。或者在課前布置課堂討論的典型案例,讓學生以小組為單位進行準備。在課堂上組織學生進行交流討論,鍛煉學生活用知識和團結協作的能力;在學生交流討論過程中,教師在一旁協助并適時引導和點評,幫助學生領會課程知識的應用。
基于微課的翻轉教學的課堂教學的學時安排也應有所變化,應給學生留有足夠的時間進行自主學習,因此可以將部分課時削減,以自習課的形式交由學生自主安排;同時注意在課程初期應適當安排課堂教學學時,既保證學生有足夠的時間自主學習,掌握足夠的課程知識點,又不會因為學習內容的不適應影響學習的效率和效果。在機電一體化課程教學過程中,根據課程的知識領域設置里程碑式的課程節點,通過課堂檢測和講評進行階段性學習進度和效果的檢查,促進學生進行學習進度的把握。
課外的交流與測試 由于基于微課的翻轉教學以學生的自主學習為主,因此要保證學生在設定的學習時間內完成學習,不能像傳統教學那樣通過課堂教學進度的把握來保證教學進度的完成。雖然課堂教學節點的測試檢查可以督促學生按時完成相關內容的學習,但是課外的引導、討論、交流與檢測分析仍然非常重要。因此,網絡化教學平臺的建設是課外教學跟蹤和教學研究改進的基礎。在網絡教學平臺上學生可以針對自學過程中遇到的困難和課堂上沒有解決的問題向教師進行詢問,這樣能夠及時解決學生學習中存在的疑惑,并有利于教師歸納教學中的普遍問題,從而為課堂教學和教學改進提供對象。教師根據學生線上表現和測試結果,及時調整課堂教學內容的安排,挖掘教學過程中的共性問題,從而不斷改進教學手段與方法,幫助學生提高學習效率與質量。
5 總結
通過基于微課的機電一體化課程翻轉教學方法的研究,發現以微課來貫穿整門課程的翻轉教學,改變了傳統課堂教學以教師講授為核心的教學活動組織形式,變為以學生自主學習為核心。采用移動互聯設備充分利用碎片化時間進行學習,可以極大地提高學生學習的自主性,并將教師從繁重、重復的課堂教學中解放出來,更多地關注課程教學的方法與教學的效果。這樣必將推動機電一體化課程改革的進展,提高機電一體化課程的學習深度和效率,對于新環境下的大學專業課程教學具有實踐指導意義。
參考文獻
[1]陳怡,趙呈領.基于翻轉課堂模式的教學設計及應用研究[J].現代教育技術,2014(2).